在实际的工业生产过程中,绝大部分的控制过程都存在着不同程度的非线性特性,例如在石油化工领域、加热炉和反应器过程中,由于其非线性程度比较严重,所以在这种情况下一般的近似线性化方法并不适用。非线性系统的控制方法研究是目前比较重要的研究领域,而对其进行控制时所遇到的问题在于,没有通用的数学模型来准确的描述非线性系统的结构。本文在参考大量国内外的文献的基础上,研究了非线性系统控制算法,并对提出的算法进行了相应的仿真和实验研究。本文研究工作如下:(1)针对一类非线性动态系统,在基于U模型的广义预测控制器设计过程中,将最终的控制器输出求解问题转化为求解含有当前控制器输出的多项式方程,这在一定的程度上降低了非线性控制系统设计中遇到的困难。在本文中采用弦截法求解当前控制器输出,该方法不需要计算导数,可以在一定的程度上避免在使用牛顿-拉夫逊算法求解时所遇到的问题,减少了计算的复杂度和计算时间,同时拥有较快的收敛速度。(2)针对一类非线性动态系统,将非线性动态模型用U模型的结构来表示,同时基于U模型(面向控制的模型),即由被控对象的过去输入数据等组成的模型,考虑模型的系数完全已知,设计一种基于U模型的改进广义预测控制算法,并且在该种控制算法下,进行相应的仿真研究。